题目内容

【题目】(10分)5个相同的木块紧挨着静止放在地面上,如图所示。每块木块的质量为m=1kg,长=1m。它们与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M=2.5kg的小铅块(视为质点),以的初速度向右滑上左边第一木块的左端,它与木块的动摩擦因数μ2=0.2。小铅块刚滑到第四块木块时,木块开始运动,求:

(1)铅块刚滑到第四块木块时的速度。

(2)通过计算说明为什么小铅块滑到第四块木块时,木块才开始运动。

(3)小铅块停止运动后,离第一块木块的左端多远?速度的大小;

【答案】(1)2m/s (2)见解析;(3)

【解析】

试题分析:(1)设小铅块在前三块木块上运动的加速度大小为a1,刚滑到第四块的速度为v1

由牛顿第二定律得 ①

由运动学公式得 ②

联立①②得 v1=2m/s ③

设小铅块滑到第n块木块时对木块的摩擦力

后面的(6-n)块木块受到地面的最大静摩擦力为

要使木块滑动,应满足,即

取n=4

(2)设小铅块滑上4木块经过t秒和4、5木块达到共同速度,此过程小铅块、4、5木块的对地位移为s1和s2,相对位移为Δs,4、5木块运动的加速度为a2

④

⑤

⑥

⑦

⑧

联立①④⑤⑥⑦⑧解得 ⑨ ⑩

由于说明小铅块没有离开第四块木块,最后小铅块与4、5木块达共同速度一起减速为零。

设小铅块与4、5木块达到共同速度为v2,一起减速的加速度大小为a3,减速位移为s3

联立⑤得

小铅块最终离1木块左端为s

联立⑨的

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